Question

20．如图甲是“探究浮力大小”的实验过程示意图．
（1）实验步骤B、C和D可以探究浮力大小与排开液体体积的关系，步骤B和D可以测出圆柱体浸没在水中时受到的浮力F_浮，步骤A和E可以测出圆柱体排开的水所受重力G_排，比较F_浮与G_排，可以得到浮力的大小跟物体排开的水所受重力的关系．
（2）图乙是圆柱体缓慢浸入水中时，弹簧测力计示数F随浸入深度h变化的关系图象．分析图象，可得：圆柱体的高度为4cm．圆柱体浸没后，所受的浮力大小与浸没的深度无关．
（3）若要探究物体所受浮力大小是否与液体密度有关，需要增加的器材是盐水（盐）或酒精等，请写出简要的操作做法把物体浸没在装有盐水的溢水杯中，观察弹簧测力计示数，再与D作比较．

Answer 1

分析 （1）要先测物块的重力和空桶的重力，然后再把物块没入水中，测出物块受到的浮力，最后再测出桶和溢出水的重力；
分析几步实验的相同因素和不同因素，就可知道这几步是探究哪个因素对浮力的影响，并根据测力计示数计算出每步浮力的大小，从而得出结论．
（2）当物体浸入液体中的深度等于圆柱体的高度时，则完全浸没，随着深度的增加，测力计的示数将不变；
由图可知弹簧测力计的示数有一段随h的增大而不变，可总结出物体所受浮力与深度的关系．
（3）若要探究浮力与液体密度的关系，需改变液体的密度，物体浸在液体的体积不变．

解答 解：（1）在CD中，相同的因素是液体密度，不同因素是排开液体体积．
在C中为：3N-2.4N=0.6N，在D中的浮力为：3N-1.8N=1.2N，所以物体所受浮力在同种液体中，排开液体体积越大，浮力越大，可得浮力与排开液体体积的关系．
步骤B和D可以测出物块浸没在水中时受到的浮力F_浮=3N-1.8N=1.2N；
步骤A和E可以测出物块排开的水所受重力G_排=2.2N-1N=1.2N，比较F_浮与G_排，可以得到浮力的大小跟物体排开的水所受重力的关系．
（2）物体未浸入水中时h=0，从图乙可读出此时弹簧测力计的示数等于物体的重力G=3N．在未完全浸入时弹簧测力计的示数逐渐减小，则浮力逐渐增大；
当h≥4cm时，物体所受的浮力不再发生变化，可知当h=4cm时，物体开始完全浸没，且可得出：浸没在液体中的物体所受浮力大小与它所处深度无关．
（3）若要探究物体所受浮力大小是否与液体密度有关，需改变液体的密度，要增加的器材是盐水或酒精等；
可将物体完全浸没在装有盐水的溢水杯中，观察弹簧测力计的示数，与D比较得出结论．
故答案为：（1）排开液体体积；D；E；（2）4；浸没的深度；（3）盐水（盐）或酒精等；把物体浸没在装有盐水的溢水杯中，观察弹簧测力计示数，再与D作比较．

点评 本题是探究浮力大小影响因素的实验，考查了影响因素、控制变量法的应用、对实验数据的分析及结论的得出等，考查全面、重点．